基于GC和GC-MS技術檢測山茶油摻偽

陳 沙，陳春燕，李 晴，賈 佳，朱作為，張文中

（江西省食品檢驗檢測研究院，江西南昌 330001）

油茶（Camellia oleifera Abel）屬山茶科（Theaceae）山茶屬（Camellia L.）植物，油茶有很高的藥用價值，油茶味苦，具有活血化瘀的功效，可以治療肌肉損傷或者關節疼痛的病癥。油茶的根具有清熱解毒的作用，可以治療上火引起的咽喉炎；除此之外，油茶可以起到快速止癢的作用；同時，油茶中含有茶多酚、咖啡堿等多種成分，可以增強人體免疫力。現代醫學研究發現，油茶的功效和作用可以降低人體內的膽固醇，對心肌梗塞有抑制作用。其次茶多酚可以清除人體內過多的自由基，抑制和殺滅病原菌，油茶中的分子可以降低夏季易發生的腸炎，保護腸胃健康，油茶中有大量的微量元素，可以有效抑制癌細胞生長。其種子含油30%以上，可供食用及潤發、調藥，可制蠟燭和肥皂，也可作機油的代用品。油茶與油棕、油橄欖和椰子并稱為世界四大木本食用油料植物[1-3]。研究表明，油茶皂素還有抑菌和抗氧化作用。山茶油中脂肪酸類的生理活性物質具有抑制脂肪類過度氧化、降低血糖血脂、抑制肥胖、預防關節炎等功能[4-8]。因而，加強對茶油脂肪酸組成及其營養保健功能研究，對開發我國食用保健油資源有著非常重要的意義。

因山茶油的營養價值很高，且在市場上的售價也較高，為此市場上出現了不少摻入花生油、玉米油、菜籽油等低值食用油的摻假山茶油，李桂仙等[9]利用氣相色譜分析法檢測不同品種食用油中的脂肪酸組成來鑒別食用油的真偽，因此根據不同脂肪酸的差異來鑒別不同植物油的差異具有可行性，所以當一種植物油中加入其他植物油時，脂肪酸組成會發生明顯的變化，利用氣相色譜和氣相色譜串聯質譜法對植物油中的脂肪酸組成進行分析，再對照不同種類的脂肪酸組成成分表，可以清晰地檢測出脂肪酸含量的變化。本文以市售山茶油、花生油、玉米油、菜籽油4種植物油為研究對象，分析了4種植物油的脂肪酸組成，并根據脂肪酸含量的變化對山茶油摻入其他植物油進行檢測，方法準確度好，靈敏度高。本研究可為各級市場監管部門提供實踐依據，為山茶油的真偽提供技術借鑒，有利于山茶油及其植物油市場的規范化。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山茶油1號，江西綠海油脂實業有限公司；玉米油2號、低芥酸菜籽油3號，江西益海嘉里金龍魚有限公司；花生油4號，山東魯花集團；甲醇、正己烷、乙酸甲酯均為進口分析純；甲醇鈉（分析純，西隴科學股份有限公司）；NY針頭式過濾器（WondaDisc Ⅱ，SHIMADZU-GL）。

1.2 儀器與設備

7890B氣相色譜儀（美國安捷倫公司）；氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司 Milli-Q超純水處理系統（美國Millipore）；電子天平（QUINTIX213-1CN，賽多利斯科學儀器有限公司）；振蕩器（MMV-1000W，上海愛朗儀器有限公司）；磁力攪拌器（RCT basic，IKA）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

玉米油、花生油、菜籽油分別以占混合油5%、10%、20%、40%的比例與山茶油進行混合，模擬摻假油進行試驗。

1.3.2 甲酯化方法

稱取0.04 g食用植物油，加入2 mL正己烷，0.1 mL 2.7%甲醇鈉-甲醇溶液，渦旋混合后，靜置30 min，加入 0.05 mL乙酸甲酯溶液，渦旋混合，靜置10 min后過膜上GC和GC-MS測定。

1.3.3 儀器分析條件

（1）GC儀器條件。色譜柱：SP-100（100 m×0.22 mm× 0.25 μm）；載氣：氮氣，流速0.7 mL/min；進樣口溫度：270 ℃；程序升溫：初始柱溫90 ℃，保持1 min；以10 ℃/min升溫至220 ℃,保持1 min；再以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min。載氣：高純氦(純度＞99.999%）；流速： 1.0 mL/min；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1 μL；檢測器：FID；溫度：280 ℃。

（2）GC-MS儀器條件。色譜柱：SP-100（100 m×0.22 mm× 0.25 μm）；載氣：氮氣，流速0.7 mL/min；進樣口溫度：260 ℃；程序升溫：初始柱溫90 ℃，保持1 min；以10 ℃/min 升溫至220 ℃,保持1 min；再以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持2 min。載氣：高純氦（純度＞99.999%）,流速： 1.0 mL/min；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1 μL；質譜接口溫度250 ℃；離子源溫度230 ℃；電離方式：EI，溶劑延遲3.5 min。

1.4 數據處理

所有試驗均重復6次，結果表示為平均值±相對標準偏差，采用單因素方差分析對數據進行統計分析，使用的軟件為IBM SPSS Statistics 22（International Business Machines Corporation），通過F檢驗驗證樣品的均勻性[10]。

2 結果與分析

2.1 4種植物油的脂肪酸含量分析

將山茶油、菜籽油、花生油和玉米油經1.3.2的步驟甲酯化后，經1.3.3法進行儀器檢測，發現試驗所測的4種植物油均符合相應的食品安全國家標準《油茶籽油》（GB/T 11765—2018）[11]、《菜 籽 油》（GB 1536—2004）[12]、《花生油》（GB/T 1534—2017）[13]和《玉米油》（GB/T 19111—2017）[14]中規定的相應脂肪酸含量。表1為4種植物油的國標中規定的主要脂肪酸含量，表2為試驗樣品測得4種植物油的脂肪酸含量。

表1 國標中規定的4種植物油主要脂肪酸含量比表

表2 GC法測得4種植物油中主要脂肪酸含量

由表1和表2可知，4種不同品類植物油1號、2號、3號和4號均能達到國標中規定的脂肪酸含量，均為合格油品，用做試驗原料所測的結果具有參考意義。且不飽和脂肪酸油酸、亞油酸和飽和脂肪酸硬脂酸、棕櫚酸為幾種植物油的主要脂肪酸，幾種油的不飽和脂肪酸棕櫚酸和硬脂酸的含量之間差異較小。國標中山茶油的亞油酸含量為6.8%，遠低于其他3種植物油，而1號山茶油樣品中的不飽和脂肪酸油酸含量高達79.3%，遠高于其他3種植物油的油酸含量，甚至是玉米油油酸含量的2倍（玉米油、低芥酸菜籽油和花生油的油酸含量為34.5%、66.3%和50.3%）。油酸具有降低血脂水平，預防心血管疾病，降低血糖，抑制肥胖等功能[15]，其含量直接影響到山茶油的品質。

2.2 山茶油混入其他3種植物油的脂肪酸含量分析

將2號玉米油、3號低芥酸菜籽油和4號花生油分別按5%、10%、20%、40%的比例與1號山茶油進行混合后，按1.3.2的步驟進行脂肪酸甲酯化后，經1.3.3進行儀器檢測。由表2可知，4種植物油中，棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸的含量比其他脂肪酸含量高，因此在試驗過程中采用以上4種脂肪酸作為考察山茶油含量的指標，結果見圖1、圖2和圖3。

圖1 摻入玉米油的山茶油脂肪酸變化規律

由圖1、圖2和圖3可知，隨著摻入玉米油比例的上升，山茶油中油酸含量在逐漸減少，當添加量為40%時，山茶油中油酸含量僅為54.3%，摻入花生油和菜籽油的3種摻混油中，油酸含量也均由原先的79.3%降至54.3%。其他3種脂肪酸棕櫚酸、硬脂酸和亞油酸的含量則隨著摻混其他植物油的比例上升而增加，因此利用油酸、亞油酸、棕櫚酸和亞油酸這4種脂肪酸含量的變化作為摻假參數進行分析和鑒定具有可行性。

2.3 GC-MS法線性回歸方程的驗證與建立

圖1、圖2和圖3結果表明，純的茶油與摻混油之間脂肪酸含量存在明顯的差異，可以根據脂肪酸含量的差異來區分純油與摻混油，但是卻無法判斷摻混的比例，油酸作為山茶油中含量最高的脂防酸，與其他植物油具有較大差異，摻混之后含量發生了明顯的變化[9]，根據油品中油酸含量與不同比例摻混油中的油酸含量建立的線性回歸方程，采用5%、10%、20%和40%4種不同比例摻混油中油酸含量帶入所建立的回歸方程。所得的油酸含量值與實際油酸比值的百分率來顯示計算方法的準確率與方程的符合率。結果見 表3。

圖2 摻入花生油的山茶油脂肪酸變化規律

圖3 摻入低芥酸菜籽油的山茶油脂肪酸變化規律

表3 GC-MS法測得混合油品中油酸含量的回歸方程及方法準確度

由表3可知，GC-MS法測得的混合油品中油酸的回收率在94.7%～102.2%，符合率在92.1%～99.1%，說明所得的方程是一個可以鑒別山茶油中摻混其他植物油種類以及摻混比例的有效模型。除油酸含量與摻混比例的線性方程外，還可以根據其他3種主要的脂肪酸含量建立回歸方程進行分析，對于含量較低的脂肪酸組分還可采用氣相色譜質譜儀進行確證，所建立的回歸方程也可以很好地揭示摻混比例與脂肪酸含量的線性關系，說明這4種主要脂肪酸含量是鑒別山茶油摻偽的特征組分，對于山茶油摻混的鑒別與摻假比例的鑒定有很好的借鑒作用。但是本方法只能對山茶油中混入其他一種植物油進行真假鑒別，對于混入兩種或者兩種以上的摻混油品的鑒定方法則需進一步研究確證。

3 結論與討論

山茶油作為一種營養價值很好的植物油，因其具有很高的油酸含量，享有“東方橄欖油”的美稱[16]。而利用GC和GC-MS技術用于檢測植物油中脂肪酸的組成是一種非常準確的定量和定性方法，已有試驗結果表明GC法檢測山茶油、花生、玉米油和菜籽油等油中脂肪酸組成具有良好的準確性[17-18]。本試驗根據植物油的脂肪酸組成不同對不同的植物油進行分析，再對照食品安全國家標準，即可根據所檢測植物油中的4種主要的脂肪酸包括油酸、棕櫚酸、亞油酸以及硬脂酸的含量，即可對植物油的種類進行區分，因各個植物油的這幾種脂肪酸含量存在較大的差異，尤其是山茶油作為一種油酸含量較高的植物油，含量遠超過其他3種植物油。同時GC-MS回歸方程的建立也為之后對山茶油中摻混其他種植物油的檢測奠定了基礎，同時符合率高達92%以上，說明所擬合的方程是具有意義的，可以較為準確的對山茶油的摻混油種類進行鑒定并分析摻混比例。本方法操作簡便，靈敏度好，準確度高，對于山茶油中混入其他植物油的鑒別具有重要意義。